(57)【要約】【課題】大型化を招くことなく、定着後の用紙を効率良く冷却して画像品質およびコピーの生産性を高めることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】定着部により定着処理された用紙の反りを矯正する一対のローラ２８、２９でなるデカーラ部２７とを備え、第１ローラ２８の筒穴２８ｃに空気が供給され筒穴２８ｃに連通するノズル２８ａから第１ローラ２８の外側へ空気を吐出させることにより、定着後の用紙を効率良く冷却してワックスむらなどの発生を防止するとともに、長時間使用において装置を停止させることがなくコピーの生産性を高めた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部と、
該画像形成部で用紙上に形成されたトナー像を定着する定着部と、
該定着部により定着処理された用紙のカールを矯正する一対のローラを有するデカーラ部とを備え、
前記デカーラ部は、少なくとも一方の前記ローラ内に空間が形成され、かつ周面に送風のためのノズルが前記空間と連通するように形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ノズルが形成された前記ローラは、前記空間に送風パイプが連通するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ノズルが形成された前記ローラは、軸方向の両端部にそれぞれ前記送風パイプが前記空間に連通するように設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
画像形成装置。
【請求項４】
前記ノズルが形成された前記ローラは、前記空間内に空気を分散して配風する配風体を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記一対のローラは、第１ローラと、該第１ローラより径が大きくかつ周面に弾性層を有する第２ローラとでなり、前記第１ローラに前記ノズルが形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１ローラの周長Ｌ１と前記第２ローラの周長Ｌ２は、
Ｌ２≠ｎ×Ｌ１（ｎ：整数）
の式で表される関係を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、さらに詳しくは、定着直後に用紙を冷却させる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像を現像プロセスによりトナーで現像し、そのトナー像を用紙に対して静電転写し、転写されたトナー像が熱定着されて複写物あるいは記録物として得られるようになっている。このような画像形成装置では、定着後において、熱によりトナーに含まれるワックスにむらが発生することを防止したり、機内温度が上昇することを防止するために、用紙を冷却させる必要がある。
【０００３】
このような冷却手段を備えた画像形成装置として、定着部の下流側に位置する通紙経路に隣接した場所の外装に、吸気を行う冷却ファンと排気を行う冷却ファンとを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この他に、冷却手段を備えた画像形成装置としては、デカーラローラ内に熱交換作用を有するヒートパイプを配したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この画像形成装置では、温度検出手段を備えており、用紙の温度が所定温度以上になると用紙の搬送を停止するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−３７９９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７５５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の冷却ファンを備えた画像形成装置では、冷却ファンの設置により画像形成装置のコンパクト化を妨げるとともに、通紙経路の自由度を小さくするなどの問題がある。また、デカーラローラ内にヒートパイプを配した画像形成装置では、長時間使用するとヒートパイプの温度が上昇して冷却機能が低下するとともに、温度上昇を検知して用紙の搬送を停止するため、画像形成の生産性が低下するという問題を有する。
【０００６】
本発明の目的は、大型化を招くことなく、定着後の用紙を効率良く冷却して画像品質および画像形成の生産性を高めることができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特徴は、画像形成部と、この画像形成部で用紙上に形成されたトナー像を定着する定着部と、この定着部により定着処理された用紙のカールを矯正する一対のローラを有するデカーラ部とを備え、デカーラ部は、少なくとも一方のローラ内に空間が形成され、かつ周面に送風のためのノズルが空間と連通するように形成されていることを要旨とする。
【０００８】
本発明においては、ノズルが形成されたローラに空間に送風パイプが連通するように設けられている構成としてもよい。
【０００９】
本発明においては、ノズルが形成されたローラの軸方向の両端部にそれぞれ送風パイプが空間に連通するように設けられている構成としてもよい。
【００１０】
本発明においては、ノズルが形成されたローラが、空間内に空気を分散して配風する配風体を備える構成としてもよい。
【００１１】
本発明においては、一対のローラが、第１ローラと、第１ローラより径の大きい周面に弾性層を有する第２ローラとでなり、第１ローラにノズルが形成されている構成としてもよい。ここで、第１ローラの周長Ｌ１と前記第２ローラの周長Ｌ２は、Ｌ２≠ｎ×Ｌ１（ｎ：整数）で表される関係を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、定着後の用紙を効率良く冷却して画像品質および画像形成の生産性を高めることができる画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の詳細を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成図である。本実施の形態に係る画像形成装置は、例えば複写機であって、原稿ｄに形成された画像を読み取って画像情報を取得し、取得した画像情報に基づいて用紙Ｐに画像を形成する装置である。この画像形成装置は、カラーモードとモノクロモードとによって画像形成可能に構成されている。ここで、カラーモードとは、複数の感光体（ドラム）１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを回転駆動させつつ、これら感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に帯電、画像露光、現像及び転写の各プロセスを順次施していくモードである。一方、モノクロモードとは、複数の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、単一の感光体１Ｋを回転駆動させつつ、この感光体１Ｋ上に上記各プロセスを順次施していくモードである。以下、画像形成装置について詳細に説明する。
【００１４】
本実施の形態に係る画像形成装置は、画像形成部ＧＨ、画像読取装置ＹＳ等で構成される。画像形成部ＧＨは、タンデム型カラー画像形成部と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、中間転写体６、２次転写部７Ａ等で構成される。
【００１５】
画像形成部ＧＨの上部には、自動原稿送り装置５０１と走査露光装置５０２からなる画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置５０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送部により搬送され、走査露光装置５０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００１６】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換された画像信号は、Ａ／Ｄ変換されたうえで画像処理部に供給され、画像処理部４３において、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに送られる。
【００１７】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙの周囲に帯電部２Ｙ、露光部３Ｙ、現像部４Ｙ、一次転写部７Ｙ及びクリーニング部８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍの周囲に帯電部２Ｍ、露光部３Ｍ、現像部４Ｍ、一次転写部７Ｍ及びクリーニング部８Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃの周囲に帯電部２Ｃ、露光部３Ｃ、現像部４Ｃ、一次転写部７Ｃ及びクリーニング部８Ｃを有する。黒（Ｂｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋの周囲に帯電部２Ｋ、露光部３Ｋ、現像部４Ｋ、一次転写部７Ｋ及びクリーニング部８Ｋを有する。そして、帯電部２Ｙと露光部３Ｙ、帯電部２Ｍと露光部３Ｍ、帯電部２Ｃと露光部３Ｃ、及び帯電部２Ｋと露光部３Ｋは、潜像形成部を構成する。
【００１８】
なお、現像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を収容している。
【００１９】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。定着部９は、定着ローラ９１及び加圧ローラ９２を有し、定着ローラ９１と加圧ローラ９２との間に形成されたニップ部で用紙Ｐ上のトナー像を加熱及び加圧して定着する。
【００２０】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色のトナー像は、回動する中間転写体６上に１次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次１次転写され、中間転写体６上に各色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００２１】
給紙トレイ２１内に収容された用紙Ｐは、給紙部２０の給紙ローラ２２により１枚毎に分離され、給紙ローラ２３を経て、停止状態にあるレジストローラ２４へ給紙される。また、用紙Ｐは、レジストローラ２４で一旦停止され、用紙Ｐの先端と中間転写体６上のトナー像との位置が一致するタイミングで、レジストローラ２４が回転を開始することにより２次転写部７Ａに給紙され、用紙Ｐ上にカラートナー像が２次転写される。カラートナー像が転写された用紙Ｐは定着部９において加熱及び加圧され、用紙Ｐ上にカラートナー像が定着される。その後、用紙Ｐは、デカーラ部２７で反りを矯正された後、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００２２】
一方、２次転写部７Ａにより用紙Ｐにカラートナー像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、中間転写体クリーニング部８Ａにより残留トナーが除去される。
【００２３】
なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。
【００２４】
ここで、図１〜図５を用いて本実施の形態のデカーラ部２７について詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、デカーラ部２７は、定着部９の用紙搬送方向下流側の直ぐ近傍に配置されている。デカーラ部２７は、互いに回転軸が平行になるように対向配置されかつ周面同士が圧接する、一対の第１ローラ２８と第２ローラ２９とを備えている。
【００２６】
第１ローラ２８は、剛性が高い材料、例えばステンレス鋼で形成されている。この第１ローラ２８は、内部に空間としての筒穴２８ｃを有するパイプ状の構造である。この筒穴２８ｃは、後述する送風パイプ３６から空気が供給されるようになっている。第１ローラ２８の周壁には、筒穴２８ｃ内の空気を外側へ吐出して送風するための多数のノズル２８ａが分散して形成されている。
【００２７】
図３に示すように、第１ローラ２８の両側の端部２８ｂは、画像形成装置の筐体側に設けられたフレーム部材３５に、回転可能に軸支されている。この第１ローラ２８の両側の端部２８ｂには、それぞれ、送風パイプ３６の端末接続部３６ａが接続されている。なお、端末接続部３６ａは、第１ローラ２８の端部２８ｂを嵌合して第１ローラ２８の筒穴２８ｃ内へ空気を供給するようになっている。なお、端末接続部３６ａは非回転であり、図示しないが、回転する端部２８ｂとの隙間を極力小さくする気密的な嵌合構造を有している。具体的には、端部２８ｂの回転を許容しつつ、端末接続部３６ａと端部２８ｂとの間の隙間を塞ぐことができるベアリング機構などを用いればよい。また、送風パイプ３６の他端は、図示しない送風ファンを備えた送風駆動手段に接続されている。
【００２８】
図２及び図３に示すように、本実施の形態では、多数のノズル２８ａを軸方向に直線状に並ぶノズル２８ａの列を、第１ローラ２８の円周方向に等間隔に配置しているが、周面に対して千鳥状に配置してもよいし、周面の単位面積内に配置されるノズル２８ａの数を規定して単位面積内ではランダムに配置する構成としてもよい。
【００２９】
第２ローラ２９は、第１ローラ２８より径が大きく周面に弾性層を有する。具体的には、第２ローラ２９は、外周面となる周壁に、例えばウレタンフォームなどのスポンジでなる弾性層２９ｂを備えている。この第２ローラ２９の回転の軸となる内側にはパイプ状の芯材を有する。この芯材の両側の端部２９ａは、上記第１ローラ２８の端部２８ｂと同様に、画像形成装置の筐体側のフレーム部材３５に回転可能に軸支されている。
【００３０】
このようなデカーラ部２７において、第１ローラ２８の周長をＬ１、第２ローラ２９の周長をＬ２、ｎを整数とした場合に、Ｌ２≠ｎ×Ｌ１の式で表される関係を有するように設定されている。
【００３１】
なお、デカーラ部２７を構成する第１ローラ２８と第２ローラ２９とは、いずれかを回転駆動し他方を従動する構成としてもよいし、第１ローラ２８と第２ローラ２９の周面速度が同一となるように第１ローラ２８と第２ローラ２９の双方を回転駆動する構成としてもよい。
【００３２】
次に、デカーラ部２７の作用・動作について説明する。
【００３３】
定着部９において加熱及び加圧され紙面にカラートナー像が定着された用紙Ｐは、デカーラ部２７に向けて搬送される。このとき、用紙Ｐは定着部９での加熱及び加圧に起因してカールが生じているとともに、トナーに含まれるワックスなどのむらが発生し易い。このため、定着部９を通過した直後に、デカーラ処理を施すとともに用紙Ｐを冷却することが望ましい。
【００３４】
本実施の形態では、空気吐出機能を有する第１ローラ２８を備えたデカーラ部２７としているため、第１ローラ２８と第２ローラ２９との圧接界面で挟持された用紙Ｐをデカーラ処理するとともに冷却することができる。図４は、定着部９を通過した用紙Ｐがデカーラ部２７へ至る直前の状態を示している。デカーラ部２７へ向けて移動する用紙Ｐの前端部分は、下流側に配置された第１ローラ２８のノズル２８ａから吐出される空気で冷却される。このため、第１ローラ２８と第２ローラ２９の接合界面に到達する前段階からワックスむらが発生することを防止できる。もちろん、第１ローラ２８と第２ローラ２９との接合界面を通過する際も、用紙Ｐは冷却される。
【００３５】
また、径寸法の小さい第１ローラ２８にノズル２８ａを設けているため、図４に示すように、デカーラ部２７の上流側を用紙Ｐの前端部分がわずかに垂れ下がる姿勢で搬送されたとしても、用紙Ｐの前端部分を第１ローラ２８と第２ローラ２９の接合界面近傍の第２ローラ２９の周面へ案内する作用がある。したがって、用紙Ｐの前端部分は第２ローラ２９の周面とともに接合界面へ確実に案内されてジャムが発生することを抑制できる。
【００３６】
さらに、図５に示すように、第１ローラ２８のノズル２８から吐出される空気は、デカーラ部２７を通過した用紙Ｐの部分も冷却するため、デカーラ部２７の前後に亘って用紙Ｐに冷却作用を奏することができ、より確実にワックスむらが発生することを防止できる。
【００３７】
本実施の形態では、第１ローラ２８の両側の端部２８ｂに送風パイプ３６を接続して第１ローラ２８の両端部から送風を行うため、第１ローラ２８の一端側がより冷却され他端側の冷却効果が低いということもなく、より均一な冷却効果を奏することができる。なお、第１ローラ２８の一方の端部のみから送風を行った場合でも、空間としての筒穴２８ｃ内の送風圧力を所定以上の圧力に維持できればこの限りでない。
【００３８】
また、本実施の形態では、上記したようにデカーラ部２７において、第１ローラ２８の周長をＬ１、第２ローラ２９の周長をＬ２、ｎを整数とした場合に、Ｌ２≠ｎ×Ｌ１の式で表される関係を有するように設定されているため、第１ローラ２８のノズル２８ａが、両ローラの回転に伴い第１ローラ２８の周面の同じ場所に当たることを回避することができる。したがって、第２ローラ２９の周面が局所的に冷却されることを防止して第２ローラ２９の周面における冷却効果の均一化を図ることができる。
【００３９】
上述のように、本実施の形態に係る画像形成装置は、従来のように画像形成装置の筐体に冷却ファンを備えるものではないため、装置の大型化を招くことがない。また、画像形成装置を長時間使用した場合でも、従来のようにヒートパイプを用いた場合に比較して、デカーラ部２７の温度上昇がなく、冷却機能を長時間維持することができる。したがって、デカーラ部２７の温度上昇を検知したり、用紙Ｐの搬送を停止したりする必要がなく、画像形成の生産性を低下させることを防止できる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置について図６を用いて説明する。本実施の形態は、上記第１の実施の形態に比較してデカーラ部２７の第１ローラ２８の構成のみが異なるだけである。したがって、第１ローラ２８の構成のみを説明して、他の構成の説明は省略する。
【００４０】
図６に示すように、本実施の形態では、第１ローラ２８の筒穴２８ｃ内に、パイプ状の配風体３０を同軸的に配置させている。そして配風体３０は非回転として、第１ローラ２８のみを回転させるようにしている。第１ローラ２８の形状は、上記第１の実施の形態の第１ローラ２８とほぼ同様の形状であるが、両側の端部２８ｂが用紙Ｐと接する中間部よりも細く設定されている。これは、端部２８ｂ内壁面と配風体３０の外周面との隙間を狭くするためである。第１ローラ２８の中間部の周面には、上記第１の実施の形態と同様のノズル２８ａが形成されている。
【００４１】
図６に示すように、配風体３０は、周壁を複数箇所で部分的に切り曲げて斜め外側へ突出する折り曲げ片３１を形成したのもである。この折り曲げ片３１を切り込んだ部分は、開口部３２となっている。そして、この配風体３０内に図示しない送風駆動手段から送風を行うことにより、開口部３２から第１ローラ２８の空間としての筒穴２８ｃ内に送風を行う。このとき、折り曲げ片３１は、開口部３２から突出する空気が配風体３０の回転軸に直角をなす方向へ吐出されることを防止して回転軸に沿った方向に空気を案内する機能を有する。したがって、配風体３０の複数の開口部３２から吐出される空気は、第１ローラ２８の筒穴２８ｃ内で分散されて、第１ローラ２８の多数のノズル２８ａにほぼ均一に供給されるようになっている。
【００４２】
この実施の形態では、第１ローラ２８と配風体３０との隙間の気密性を径寸法の設定である程度確保することができるため、送風パイプ３６の接続部３６ａを配風体３０に直に接続固定することができ、回転を許容しつつ気密性を確保するための複雑な接続構造を採用する必要がないという利点がある。
（その他の実施の形態）
以上、本発明の第１及び第２の実施の形態について説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４３】
例えば、上記第１及び第２の実施の形態においては、径の小さい方の第１ローラ２８にノズル２８ａを設けたが、径の大きい第２ローラ２９に設けてもよいし、両方のローラにノズルを設けてもよい。
【００４４】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、送風ファンなどを備えた送風手段から供給される空気を送風パイプ３６を介してローラ側へ搬送するようにしたが、ローラ内の空間へ送風が可能であれば送風パイプ３６を用いない構成としてもよい。
【００４５】
さらに、上記第１及び第２の実施の形態においては、デカーラ部２７を経た用紙Ｐが排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される場合について説明したが、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合には、反転搬送路側へ導かれることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の内部構成を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の要部であるデカーラ部を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の要部であるデカーラ部の第１ローラの平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の要部であるデカーラ部に用紙が至る前の状態を示し、回転軸に対して直角をなす方向に切断した断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の要部であるデカーラ部を用紙が通過している状態を示し、回転軸に対して直角をなす方向に切断した状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の要部であるデカーラ部の第１ローラを回転軸を通る面で切断した断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
ＧＨ  画像形成部
９  定着部
２７  デカーラ部
２８  第１ローラ
２８ａ  ノズル
２８ｂ  端部
２８ｃ  筒穴
２９  第２ローラ
２９ａ  端部
２９ｂ  弾性層
３０  配風体
３１  折り曲げ片
３２  開口部
３６  送風パイプ
【図１】
2010039103.tif 000003
【図２】
2010039103.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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